任何一種新的不銹鋼管材料在一定噸位的擠壓機上,生產規格范圍較廣的產品時,根據最佳擠壓溫度和允許的最佳變形量,編制擠壓工藝,對穩定擠壓工藝過程、保證產品質量和產量十分有益。

 

 在現有或新(xin)建的(de)擠壓機上,對于(yu)試制(zhi)新(xin)材料的(de)新(xin)產(chan)(chan)品和(he)大量生產(chan)(chan)的(de)老產(chan)(chan)品,通過(guo)試驗研究(jiu)和(he)經(jing)驗總結(jie),繪制(zhi)出以(yi)延伸系數和(he)坯料的(de)加熱(re)溫(wen)度為坐標的(de)材料不銹鋼管可(ke)能(neng)的(de)變形制(zhi)度曲線(xian),如(ru)圖5-1所示。


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  在一定的加熱溫度條件下,變形程度增大將引起坯料金屬流出壓力增加,而金屬流出壓力受到擠壓機能力或擠壓工模具強度的限制。隨著不銹鋼(gang)管坯(pi)料(liao)加熱溫度的升高,允許的變形程度增大,因此,曲線Ⅰ(1區域和2區域之間)是材料在一定的延伸系數和加熱溫度的條件下,材料的極限的允許擠壓力。曲線(1區域和3區域之間)是在絕熱條件下,因熱效應而使金屬溫度升高與部分晶界熔化的曲線。因此,1區域為產品質量令人滿意時的區域,2區域是超過允許壓力的區域,3區域是晶界熔化區域。


  如果提高擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)能力或擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)的(de)(de)允許(xu)應力,1區域將(jiang)(jiang)會(hui)擴大,并(bing)且新的(de)(de)曲(qu)線(xian)將(jiang)(jiang)受到各種具(ju)體條(tiao)件(jian)的(de)(de)限制(zhi)(圖5-1(b),其(qi)(qi)(qi)中P1>P2>P3)。在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)變(bian)形(xing)(xing)過(guo)程中,部分(fen)熱(re)量用于(yu)熔化玻(bo)璃潤(run)滑劑(ji)、加熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)和散(san)發到周(zhou)圍(wei)的(de)(de)空間;其(qi)(qi)(qi)余(yu)則留(liu)在(zai)(zai)變(bian)形(xing)(xing)金屬內,用于(yu)提高坯料溫度。在(zai)(zai)其(qi)(qi)(qi)他條(tiao)件(jian)相同的(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下,留(liu)在(zai)(zai)變(bian)形(xing)(xing)金屬內的(de)(de)熱(re)量與總熱(re)量的(de)(de)比值與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)速(su)度有(you)關,其(qi)(qi)(qi)中可能有(you)兩(liang)種極(ji)端的(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang):1. 當擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)速(su)度非常低(di)時,變(bian)形(xing)(xing)熱(re)完全散(san)發到周(zhou)圍(wei)空間,即變(bian)形(xing)(xing)流(liu)動在(zai)(zai)等(deng)溫條(tiao)件(jian)下進行;2. 當擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)速(su)度無限大時,全部變(bian)形(xing)(xing)熱(re)都留(liu)在(zai)(zai)金屬內,并(bing)建(jian)立了絕熱(re)條(tiao)件(jian)。實際上這兩(liang)種極(ji)端條(tiao)件(jian)是不存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de),因此實際情(qing)況(kuang)(kuang)是在(zai)(zai)這兩(liang)種極(ji)限情(qing)況(kuang)(kuang)之間。


 對現有的擠壓機,繪制用于各種鋼的變形制度曲線具有實用意義。尼科波爾南方鋼管廠的專家Г.И.Гуляeв(Г.И.古里亞耶夫)等通過研究,用計算法繪制了適用于該廠3150噸液壓擠壓機擠壓06Cr18Ni11Ti不銹鋼管時的所有品種的變形制度曲線。除此之外,對擠壓機的每一種尺寸的擠壓筒也都繪制了相應的曲線。在計算和繪制各種材料的變形制度曲線時,需根據具體情況采用不同的限制條件。尼科波爾南方鋼管廠采用的限制因素為:


 1. 擠壓(ya)機的(de)名義擠壓(ya)力或擠壓(ya)桿上的(de)應力不大于1100MPa;


 2. 擠壓不銹(xiu)鋼管材(cai)料的晶粒(li)開(kai)始熔化溫度為1325℃;


 3. 擠壓不(bu)銹鋼(gang)管(guan)材料(liao)(liao)在(zai)變(bian)形過程(cheng)中和變(bian)形終(zhong)了的(de)(de)溫度較高,使(shi)奧氏體晶粒(li)長大。由于材料(liao)(liao)在(zai)加熱和冷卻過程(cheng)中沒(mei)有發生相變(bian),在(zai)冷卻時(shi)材料(liao)(liao)的(de)(de)晶粒(li)度不(bu)變(bian),因(yin)此(ci),對于其用于再加工(冷加工)的(de)(de)商品管(guan)坯料(liao)(liao)的(de)(de)加熱溫度為(wei)1220℃。


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  為了判斷在繪制變形(xing)制度(du)曲(qu)線時(shi)(shi)采用的(de)假設(she)是否正確,尼科波爾南(nan)方不(bu)銹鋼管(guan)廠用06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼坯料進行了一系列的(de)擠(ji)壓試(shi)驗(yan),包括設(she)定準(zhun)確的(de)加熱(re)溫度(du)和擠(ji)壓力,以(yi)及坯料的(de)加熱(re)溫度(du)和延(yan)伸系數(shu)(shu)在比(bi)(bi)較(jiao)寬的(de)范(fan)圍內變化等。將試(shi)驗(yan)結果與計算(suan)數(shu)(shu)據(ju)進行比(bi)(bi)較(jiao),制定保證商(shang)品(pin)管(guan)和再加工不(bu)銹鋼管(guan)質量的(de)變形(xing)制度(du)曲(qu)線。3150噸擠(ji)壓機ф190mm擠(ji)壓筒在不(bu)同擠(ji)壓力的(de)條件下(xia),擠(ji)壓06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管(guan)時(shi)(shi)可(ke)能的(de)變形(xing)制度(du)曲(qu)線如圖5-2所示。